关于手机CPU哪些你不知道的事儿

  发布时间:2015-06-10 16:29:58   作者:佚名   我要评论
手机的CPU总体上来说跟电脑CPU差不多,首先是要有相应的指令集、核心架构,接着就是设计,然后是制造,测试和封装

如今人们买手机,都比较关心采用了什么CPU,因为CPU直接决定了这台手机的性能,CPU之于手机就好比人的大脑,它是整台手机的控制中枢系统,也是逻辑部分的控制中心。又相当于车的发动机,发动机越强劲,车子就跑得越快,同理CPU性能越强,手机运行起来也会越流畅,大型游戏高清视频都不在话下。

这里说的CPU并不局限于狭义的CPU,可以理解为一颗集成度很高的SoC。

一颗CPU的诞生需要很多厂商一起合作,需要的技术含量非常高,没有一定的技术沉淀是没法完成一个CPU的设计制作量产,市面上主流的几家CPU厂商,它们的情况又是什么样的呢?

手机的CPU总体上来说跟电脑CPU差不多,首先是要有相应的指令集、核心架构,接着就是设计,然后是制造,测试和封装。

先从CPU指令集开始说起,指令集是一颗CPU诞生最原始的必要条件, 简单的说,就是吩咐CPU去做什么事情,给它下的命令。

目前来看,具有手机CPU指令集研发能力的就两个公司:ARM和 Intel。

ARM的ARMv5/ARMv6/ARMv7/ARMv8指令集

常见的芯片设计厂商例如苹果、三星、高通、MTK、英伟达、海思等芯片厂商都是基于ARM指令集,占据了市场上百分之九十的市场份额。ARM是一个设计芯片指令集和架构的公司,技术功底雄厚,它的使用的是精简指令集(RISC),特点是指令格式统一,种类比较少,效率高。它不做CPU,只是把这些技术授权给硬件厂商们,从中盈利。

Intel的X86指令集

大家对Intel的印象可能还停留在电脑CPU呼风唤雨的层面,如今,这个电脑CPU制造的大咖面对日益繁荣的智能手机芯片市场,也忍不住要发力了,两年前开始涉足便携终端的CPU市场。

英特尔有着非常雄厚的资金和技术实力,不仅有自主知识产权的指令集和架构,还具有CPU的独立设计和制造能力,像ARM纯粹是设计核心架构来授权获利,其他芯片厂则是获得ARM的授权去设计或者制造,而英特尔这种得天独厚的优势别的厂商无法比拟,不过就算如此,现阶段它在手机CPU的市场的表现有点力不从心,牛逼的多线程技术也有着最新的产品还是一年多以前那颗凌动 Z2580。

说完CPU的核心指令集,接下来就是核心架构问题。

除了Intel有这个实力去自主研发指令集,当然ARM自己也提供架构给厂商,也是授权的方式,但是有些厂商不甘于平庸,或者有特殊要求,实力也允许,就拿ARM提供的指令集,去研发自己的 CPU架构。

ARM-Cortex-A架构

ARM是业界领先的微处理器技术提供商,提供最广泛的微处理器内核,ARM牛逼的地方就在于它不仅有指令集,还有Cortex-A架构,像三星、MTK、英伟达、海思都是用的ARM的指令集和架构,高通骁龙810就是八核Cortex-A57+Cortex-A53。

高通Krait架构

高通(Qualcomm)是一家美国的无线电通信技术研发公司,他最擅长的还是它在基带通讯方面,它的优势在于在手机处理器中把 CPU、GPU和基带等打包在一起,骁龙之前也用ARM的Cotex架构,自从骁龙400、600、800、801、805后就一直用Krait架构,不过现在的810貌似又要回到Cortex-A架构怀里了。

高通现在的市场占有率是最高的,这不出奇,手里握着一堆通讯专利,在CPU的性能和稳定性方面应该是做的最好的,自主设计的Adreno系列GPU处理器性能出色,集成度非常高,研发省时省力,就是贵了点。

苹果Swift&Cyclone

苹果自从iPhone4开始,CPU就开始打上自家的名号,首次命名为 A4,其实也是一款基于ARMv7指令集、Cortex-A8架构设计的CPU,到了iPhone5的A6开始,就自己设计了Swift架构,采用ARMv7-A 指令集,性能介于Cortex-A9和Cortex-A15之间,到了A7首次使用64位ARMv8架构的Cyclone,如今的A8处理器,性能更加强劲,得益于第二代出色的Cyclone架构设计,专门针对IOS单线程优化,即使参数不漂亮,但是也达到了理想的性能并保证了足够低的功耗。

除了高通和苹果有过自己架构外,像三星、MTK、英伟达等都是拿ARM现成的方案。

三星半导体

三星半导体在CPU方面的实力也是不赖,早期苹果的CPU都是采用三星,虽然没有设计指令集和架构的技术,但是它更像一加传统的半导体公司,它有自己的制造工厂,自己设计自己制造,只是集成性方面没有高通那么全面,由于三星手机出货量大也算是自给自足,偶尔还卖一部分给别人。

制造工艺方面值得肯定,苹果CPU一直是三星代工,据说A8处理器的订单被台积电抢去了,Exynos5430是世界上第一款20nm制程的处理器,下一代有望采用14nm工艺,只是三星处理器目前没有集成成熟的基带、GPS、WIFI等模块,开发难度较高,这也让一部分手机厂商望而却步。

MTK

MTK算是芯片界的一匹黑马(其实也不算黑马,只是近年来知名度高一些),发家于山寨机风行的年代,但是近些年不断的努力,稳扎稳打,渐渐拿出了不少好的产品,也逐渐摆脱了山寨低廉的印象。

MTK是个单纯的芯片设计公司,它没有工厂也没有自己知识产权的架构等,但是它芯片的集成度仅次于高通,集成了基带、ISP、GPS、WIFI等电源管理模块,功耗控制理想,最主要还是价格实在。

MTK是一家有着工程师思维且实在的芯片厂,宣传推广方面有待加强,从产品的命名上面也难一眼分出高低端,近来拿出的MT6595一度在跑分上占据鳌头,不管如何,MTK算是唯一一家能够与高通霸主抗衡的厂商吧。

英伟达

英伟达擅长的图形处理芯片,近几年才参与手机cpu的开发和制作,如Nvidia-Tegra系列,Tegra4就用在了小米3上面,强处在于GPU,跑分虽不错,但功耗大是一个问题,最新的Tegra1也因功耗太大,只适用于平板。

英伟达在CPU方面是一个后来者,自从推出Tegra4这颗手机芯片后一年多了,还未见其新芯片亮相,是否是昙花一现的试水之作也难以捉摸,可见这个市场没有一定的技术沉淀,很难获得市场,因为已经有足够优秀 的竞争对手,强大如Intel也没能快速获得市场,何况英伟达。

海思

海思半导体称得上本土芯片的佼佼者,依靠华为在手机市场的份额,也可以在手机处理器市场分一杯羹,麒麟928的表现也算是可圈可点,自给自足不受牵制于供应商,还真有点令人羡慕。

手机CPU这些事,现在看来高通仍旧是春风得意,虽然高高在上的感觉让人有点不爽;三星是颗好苗子,就是有点自娱自乐,羁傲不逊;MTK从低端开始站稳脚跟,是否能够完成蜕变,获得更多认可呢?苹果一身本事,但不食人间烟火;英伟达则步履维艰,海思在自己的一亩三分地里也还可活得滋润。

还有一些曾经熟悉,现在远去的背影:德州仪器、马维尔、意法半导体……

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